IP化在電視轉(zhuǎn)播車上的應(yīng)用與發(fā)展

曾主恩

【摘要】進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，各行各業(yè)呈現(xiàn)出蒸蒸日上的發(fā)展趨勢(shì)。尤其是電子通信技術(shù)的發(fā)展以及5G網(wǎng)絡(luò)的布局，信息化、電子化已經(jīng)成為了未來(lái)各行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。融合媒體理念、4K高清技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步促使了電視轉(zhuǎn)播車的IP化成為了可能，行業(yè)內(nèi)針對(duì)該主題的討論也越來(lái)越多。本文從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合技術(shù)特點(diǎn)以及電視轉(zhuǎn)播車的電視信號(hào)傳輸?shù)默F(xiàn)狀對(duì)IP化的趨勢(shì)和發(fā)展內(nèi)容進(jìn)行了重點(diǎn)的分析，并且針對(duì)未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】IP化;電視轉(zhuǎn)播車;發(fā)展;應(yīng)用;趨勢(shì)

1. 前言

在目前的廣播電視行業(yè)中，轉(zhuǎn)播車是節(jié)目制作過(guò)程中必不可少的關(guān)鍵性角色，隨著通信行業(yè)的不斷發(fā)展，轉(zhuǎn)播車也在不斷地改造升級(jí)，尤其是伴隨著5G技術(shù)的發(fā)展和普及，轉(zhuǎn)播車的IP化進(jìn)程在不斷地加快。在前不久的2019年BIRTV展會(huì)上，已經(jīng)向觀眾亮相了幾臺(tái)先進(jìn)的電視轉(zhuǎn)播車，受到了觀眾們的關(guān)注。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)飛速地發(fā)展，其中最為耀眼的就是我國(guó)的通信技術(shù)，在先進(jìn)通信技術(shù)的支持下，電視轉(zhuǎn)播車的IP化發(fā)展已經(jīng)具備成熟的條件，并且將會(huì)有著更為廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的電視轉(zhuǎn)播車在我國(guó)的廣播電視發(fā)展中有著較為漫長(zhǎng)的歷史，隨著行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，人們對(duì)于電視視頻的要求也就越來(lái)越高，轉(zhuǎn)播車也開(kāi)始由高清向4K、8K、IP化的方向發(fā)展，而傳統(tǒng)的技術(shù)4*3G的模式不但線路繁復(fù)，運(yùn)行效率較低，一旦某一路3G信號(hào)發(fā)生故障，不僅檢查不易，而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，與目前的發(fā)展趨勢(shì)是相抵觸的，所以，推動(dòng)電視轉(zhuǎn)播車的IP化發(fā)展不但是行業(yè)內(nèi)的要求，更是滿足觀眾需求的重要舉措。

2. 電視轉(zhuǎn)播車信號(hào)傳播系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的電子信息技術(shù)呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，在通信設(shè)備不斷發(fā)展的今天，融合媒體、4K高清技術(shù)的出現(xiàn)給傳媒行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展格局和發(fā)展趨勢(shì)，傳統(tǒng)的廣播電視行業(yè)受到了極大的沖擊，在全媒體、超高清時(shí)代的時(shí)代背景下，傳統(tǒng)的廣播電視行業(yè)必須做出改變，順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流，才能更好的發(fā)展與進(jìn)步。IP化轉(zhuǎn)換技術(shù)是目前行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的一種先進(jìn)技術(shù)，用戶可以通過(guò)IP技術(shù)隨時(shí)隨地獲取信息，其優(yōu)勢(shì)是十分明顯的。但是在目前電視傳播信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展中，新的視頻格式UHD—1，4K等傳輸和制作會(huì)給信號(hào)轉(zhuǎn)播系統(tǒng)帶來(lái)一定的問(wèn)題，而且數(shù)字電視節(jié)目的錄制和播放還會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)速度、周圍環(huán)境、傳輸介質(zhì)的帶寬影響。就目前國(guó)內(nèi)電視臺(tái)普遍使用的播放情況來(lái)看，大多數(shù)的電視臺(tái)播放的視頻依然是以高標(biāo)清為主，所以在目前的轉(zhuǎn)播車中大多數(shù)還是采用SDI基帶視頻接口和SDI數(shù)字視頻矩陣為主要技術(shù)架構(gòu)。但是隨著超高清時(shí)代的到來(lái)，如果還繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的SDI信號(hào)，那么電視節(jié)目的錄制就會(huì)存在很大的問(wèn)題，此外，在傳統(tǒng)高標(biāo)清轉(zhuǎn)播車的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，傳統(tǒng)方式主要還是依賴SDI電纜，由于矩陣交換的作用，一根電纜只能傳輸一路SDI的信號(hào)，所以，在一般的電視轉(zhuǎn)播車上往往會(huì)存在幾百條甚至上千條的SDI信號(hào)，一旦發(fā)生了故障，那么整個(gè)線路將會(huì)發(fā)生癱瘓。此外，SDI技術(shù)還存在一個(gè)很大的局限性，那就是SDI的傳輸距離十分有限，一般的距離為100米之內(nèi)，在距離較遠(yuǎn)或者要求視頻十分清晰的電視轉(zhuǎn)播過(guò)程中，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)播方式會(huì)產(chǎn)生亂碼、圖像失真等問(wèn)題，而且SDI傳輸配件以及儲(chǔ)存配件的設(shè)備造價(jià)較高，可供選擇的余地也比較少。

3. IP化技術(shù)的發(fā)展意義探討

通過(guò)上文的分析我們可以看出，傳統(tǒng)的信號(hào)傳播有著較大的局限性，不能夠與未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)相契合，在通信技術(shù)高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，很多廠家加大了研發(fā)力度投入了大量的人力和物力資源來(lái)進(jìn)行IP化技術(shù)的發(fā)展研討。與上文所述的SDI技術(shù)相比，IP化的優(yōu)勢(shì)非常明顯，尤其是在信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量、布線構(gòu)造簡(jiǎn)單方面優(yōu)勢(shì)明顯，而且其成本造價(jià)都相對(duì)經(jīng)濟(jì)，從行業(yè)的發(fā)展情況來(lái)看，IP信號(hào)的壓縮解碼方式比較成熟，圍繞著IP化的上下游發(fā)展以及相關(guān)的設(shè)備IP化進(jìn)程也在不斷地加快，這就從另外一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了IP化發(fā)展將會(huì)成為未來(lái)媒體行業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容。

IP化的發(fā)展與改進(jìn)能夠?yàn)楦咔骞?jié)目的制度帶來(lái)較大的動(dòng)力，在目前沿用的SDI接口傳輸內(nèi)容中，主要是通過(guò)三種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞的，第一種是使用4個(gè)BNC視頻接口，每一個(gè)接口都傳輸一路3G視頻信號(hào)，第二種是將將4*3G格式的4K信號(hào)淺壓縮成1路符合3G-SDI格式的TICO編碼流信號(hào)傳輸，第三種是將傳統(tǒng)的3G接口提升為12G-SDI接口。下面我們就以本臺(tái)正在實(shí)施的4K轉(zhuǎn)播車為例，來(lái)分析IP化轉(zhuǎn)變的優(yōu)勢(shì)。在目前所沿用的SDI信號(hào)下，傳輸一個(gè)4K信號(hào)通常是需要4條HD-SDI線纜來(lái)完成，如果IP化改造完畢之后，那么只需要一條光纖就可以完成信號(hào)傳輸過(guò)程，那么在線纜的數(shù)量方面，IP化能夠使得線纜的數(shù)量大大縮減，如果發(fā)生故障也非常方便排查，后期的維護(hù)工作也將會(huì)變得相對(duì)簡(jiǎn)單。其次，由于目前技術(shù)的發(fā)展，信號(hào)的數(shù)量在急劇地增加，而IP化后則具備很好的可擴(kuò)展性，在交換機(jī)總帶寬能夠支持的情況下，能為增加的端口數(shù)量以及核心視頻矩陣系統(tǒng)的高分辨率提供支持，這也使得IP化成為了一種優(yōu)先選擇。最后，IP線路能夠支持多路線路的發(fā)展，涵蓋面非常廣，而且使得HD-SDI、3G—SDI、12G-SDI的信號(hào)混合成為了可能，更支持長(zhǎng)距離的運(yùn)輸，在轉(zhuǎn)播車的運(yùn)行過(guò)程中，臨時(shí)組網(wǎng)也相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，如果節(jié)目有臨時(shí)性的需要，那么就需要在線路中加入網(wǎng)管設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)，保證了電視節(jié)目向著超高清的平穩(wěn)切換。

4. 電視轉(zhuǎn)播車未來(lái)發(fā)展前景分析

從目前各大電視臺(tái)所用的設(shè)備情況來(lái)看，大多數(shù)的電視臺(tái)轉(zhuǎn)播車中還是用的索尼的基帶設(shè)備，而且其中所涉及到的攝像機(jī)、切換臺(tái)以及矩陣等在以后很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)依然將會(huì)是核心設(shè)備。從目前行業(yè)的研究展望來(lái)看，未來(lái)IP化的發(fā)展有兩條路徑可供選擇，第一種是雙核心的方案，在這一個(gè)方面中仍然保留了基帶矩陣，并且還是以基帶矩陣作為基帶的核心，是傳統(tǒng)轉(zhuǎn)播方式的一種革新，在此基礎(chǔ)上增加了IP交換機(jī)作為IP的核心，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，各個(gè)模塊能夠高效、有秩序地運(yùn)行。IP核心主要是解決IP信號(hào)的交換，基帶的核心主要是解決基帶信號(hào)的交換，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)需要SDI信號(hào)向IP信號(hào)轉(zhuǎn)換，那么按照實(shí)際需要多少路就配置多少路即可，在這種設(shè)計(jì)方案中，架構(gòu)設(shè)計(jì)是相對(duì)比較清晰的，分工明確，并且在該設(shè)計(jì)中，可以減少大量IP設(shè)備和SDI設(shè)備的轉(zhuǎn)換裝置，有助于節(jié)省成本。

第二種發(fā)展就是信號(hào)拓?fù)浞桨敢徊降轿?，在該設(shè)計(jì)中是以交換機(jī)作為主要核心的。就目前的發(fā)展情況來(lái)看，長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展過(guò)程中將會(huì)存在大量的基帶信號(hào)，還是需要很多的SDI和IP的轉(zhuǎn)換，但是隨著前期轉(zhuǎn)換工作的完成，后期需要轉(zhuǎn)換的情況就會(huì)越來(lái)越少，直到所有的IP信號(hào)直接連接進(jìn)入交換機(jī)，這種設(shè)計(jì)方式在前期投入的資金量比較大，但是后續(xù)的工作就相對(duì)比較簡(jiǎn)單。

在目前行業(yè)的研究領(lǐng)域中，已經(jīng)公認(rèn)的發(fā)展案例就是華為創(chuàng)新的ICT技術(shù)，該技術(shù)與索尼在針對(duì)電視臺(tái)IP化的解決方案中合作。在將所有的因素考慮在內(nèi)之后，將方案設(shè)計(jì)中對(duì)時(shí)延與帶寬都有著嚴(yán)格要求的交換機(jī)來(lái)說(shuō)，可以選擇華為兩種型號(hào)的產(chǎn)品，即CE7850和CE6850這兩種設(shè)備來(lái)與索尼進(jìn)行對(duì)標(biāo)。在整個(gè)設(shè)計(jì)思想中，索尼和華為有著不同的分工，也就是索尼提供IP口的4K攝像機(jī)，SDI轉(zhuǎn)IP的信號(hào)處理網(wǎng)關(guān)以及IP口的制作切換臺(tái)、AV視頻調(diào)度管理軟件等，而華為則提供ICT的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，包含存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器以及交換機(jī)等，兩大塊設(shè)備的配合主要是通過(guò)索尼的LSM系統(tǒng)的綜合調(diào)度管理來(lái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。

展望IP技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景，雖然IP化在廣播電視領(lǐng)域中已經(jīng)有了一定的應(yīng)用，業(yè)內(nèi)學(xué)者也開(kāi)始逐步加大對(duì)該技術(shù)的研究與轉(zhuǎn)化，但是在IT架構(gòu)中最典型的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)有應(yīng)用層、核心層、匯聚層，其中核心層和匯聚層在本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是沒(méi)有較大的區(qū)別的，真正能夠發(fā)生關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的是應(yīng)用層，而什么樣的架構(gòu)能夠滿足當(dāng)前行業(yè)內(nèi)的需求是業(yè)內(nèi)學(xué)者需要重要研究的方向與問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題的解決，草谷公司開(kāi)始了深入的研究，他們認(rèn)為首先不會(huì)改變IP化本身的架構(gòu)，也不會(huì)沿用和繼承傳統(tǒng)廣播電視單體設(shè)備化的方向，這樣可以得到真正為廣播電視服務(wù)的數(shù)據(jù)中心。所以目前國(guó)內(nèi)不少的電視臺(tái)開(kāi)始嘗試對(duì)總控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究，并且對(duì)演播室的運(yùn)行系統(tǒng)、轉(zhuǎn)播室的系統(tǒng)開(kāi)始IP化的改造與升級(jí)，相信在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，電視臺(tái)的IP化轉(zhuǎn)變將成為現(xiàn)實(shí)，4K的時(shí)代將會(huì)到來(lái)，各大廠商也逐步加大研發(fā)的步伐，聯(lián)手打造出具有可行性、競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)的媒體電視臺(tái)行業(yè)的技術(shù)解決方案。

5. 結(jié)語(yǔ)

在媒體融合背景的發(fā)展下，電視轉(zhuǎn)播車的IP化已經(jīng)成為了當(dāng)前發(fā)展中的熱點(diǎn)問(wèn)題，在目前的發(fā)展中，電視轉(zhuǎn)播車的IP化發(fā)展并不僅僅是用IP鏈路來(lái)取代傳統(tǒng)的SDI鏈路，而是需要整車基礎(chǔ)架構(gòu)的IP化，就目前國(guó)內(nèi)各大電視臺(tái)的發(fā)展情況來(lái)看，電視轉(zhuǎn)播車的IP化發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)仍然有待提高，但是電視轉(zhuǎn)播臺(tái)的IP化轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為了大勢(shì)所趨，而且單單從技術(shù)層面來(lái)看，技術(shù)方面的難題已經(jīng)被攻克，所以可以大力發(fā)展。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，電視臺(tái)的技術(shù)研究人員應(yīng)當(dāng)著重關(guān)注行業(yè)內(nèi)關(guān)注電視中心基礎(chǔ)架構(gòu)IP化的技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，并且將IP化的先進(jìn)發(fā)展理念和方案引入到電視臺(tái)建設(shè)之中，并且以此技術(shù)作為發(fā)展契機(jī)，全力構(gòu)建融媒體時(shí)代背景下發(fā)展平臺(tái)，促進(jìn)傳統(tǒng)媒體與新興媒體相結(jié)合，推動(dòng)兩者的融合發(fā)展。

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